ウシ胎児血清
細胞培養用FBSボトル

ウシ胎児血清（FBS ）は、真核細胞のin vitro細胞培養において最も広く使用されている血清サプリメントです。様々な細胞種をサポートできるため、生物医学研究、医薬品開発、バイオ製​​造において広く利用されています。[ 1 ]これは、抗体含有量が非常に低く、成長因子を多く含むため、多くの細胞培養用途において汎用性が高いためです。ウシ胎児血清は、屠殺場において閉鎖系システムを用いてウシ胎児から採取された血液から得られます。

球状タンパク質であるウシ血清アルブミン（BSA）は、ウシ胎児血清の主成分です。浸透圧バランスの維持と培養培地中の分子輸送において重要な役割を果たします。BSAに加え、ウシ胎児血清は、培養中の細胞増殖を支えるために必要な成長因子、接着因子、脂質、ホルモン、栄養素、電解質の豊富な供給源です。通常、DMEMやRPMIなどの細胞培養基本培地に5～10%の濃度で添加されます。

FBSは生物学的製剤であるため、完全に定義された培地成分ではなく、バッチ間で組成が異なります。[ 2 ]この結果、また外来性物質の移行の可能性を最小限に抑える試みとして、無血清培地および化学的に定義された培地（CDM）が開発されました。しかし、多くの細胞株は増殖に血清を必要とするため、無血清培地の有効性には限界があり、多くの無血清培地は限定された種類の細胞しか増殖させることができません。[ 3 ]

生産

FBSは食肉産業の副産物です。細胞培養に使用される動物血清の大部分と同様に、FBSは商業的な屠殺場で採取された、人間の食肉も供給する牛の血液から生産されます。[ 4 ]

FBS製造工程の第一段階は、屠殺された牛から胎児を取り出した後に、その胎児から血液を採取することです。胎児は、牛が死亡してから最低15～20分間、子宮内の保護環境に留まることで酸素欠乏により死亡します。[ 5 ]通常の採取方法は心臓穿刺です。これにより、胎児自身や環境由来の微生物による血清汚染の危険性を最小限に抑えながら、採取される血液量を最大化できます。採取された血液は滅菌容器または血液バッグに移され、そこで自然に凝固してから更なる処理を行います。凝固プロセスにより、血清から細胞成分が分離され、透明な麦わら色の液体が生成されます。[ 1 ]血清は、細胞培養に適した状態にするために必要な更なる処理の前に凍結されます。[ 6 ]

処理の第2段階はろ過で、通常はろ過チェーンを使用し、最終ろ過は3つの滅菌0.1ミクロンメンブレンフィルターで行われます。無菌処理されたFBSは厳格な品質管理テストを受け、詳細な分析証明書が添付されています。この証明書には、完全なテスト結果と血清の由来に関する情報が記載されています。分析証明書は供給業者によって異なりますが、通常はろ過ステートメント、採血国、製造国、細胞増殖性能テスト、微生物無菌性テスト、マイコプラズマおよびウイルスのスクリーニング、エンドトキシン、ヘモグロビン、IgGガンマグルタミルトランスフェラーゼ[ 7 ]、総タンパク質アッセイなどの情報が含まれています。FBSは採取国についてもテストされる場合があります。[ 8 ]

倫理

胎児に与える潜在的な苦痛のため、血液採取プロセスに関する倫理的問題が提起されている。胎児の苦痛、人道的扱い、採取プロセスの透明性に関する懸念をめぐる議論がなされてきた。[ 1 ]国際血清産業協会（ISIA）は、血清が倫理的に採取されることを保証するために採用されている広範な規制とプロセスについて詳細を提供する文献を出版している[ 9 ] [ 10 ]。母牛を屠殺する行為および採取前の屠殺過程で経過する時間により、血清採取前の胎児は意識不明または死亡するが、生きた胎児を酸素にさらすと、殺される前に意識を取り戻す可能性があると仮定されており、血清採取の倫理性について活発な議論が生じている[ 11 ] [ 12 ] 。業界協会は、特定の組織が懸念を抱いていることを認めているものの、血清のすべての採取は採取国の管轄当局が管理する登録屠殺場で獣医の監視下で行われていると主張している。

血清の使用

ウシ胎児血清
凍結ウシ胎児血清

ウシ胎児血清は多くのメーカーから市販されていますが、in vitroで培養された細胞は非常に敏感であるため、お客様は通常、特定のバッチで試験を行い、特定の細胞種への適合性を確認します。バッチを変更する際には、細胞を新しいバッチの材料に順応させるのが一般的です。例えば、古い血清と新しい血清を50%ずつ混合し、細胞を新しい材料に順応させます。

血清は、成長因子などの成分の安定性を保つため、凍結保存されます。血清を解凍すると、沈殿物が見られることがあります。これは正常な現象であり、血清の品質を損なうものではありません。沈殿物は、血清を滅菌チューブに移し、400 × gで5分間遠心分離することで除去できます。沈殿物の量を抑えるため、血清は冷蔵庫で2～8℃で解凍することをお勧めします。解凍中は、血清を定期的に撹拌してください。凍結・解凍の繰り返しは避け、血清を1回分ずつ小分けしてから凍結することをお勧めします。[ 13 ]

ソース履歴

バイオテクノロジー産業および研究分野での使用のために製造される血清は、厳しく規制されています。動物由来製品はすべて、世界中で収集および移動が厳格に管理されています。動物由来製品の獣医学的管理は、EU（DG SANCO）および米国（USDA）の規制に概ね従っています。EUへの動物由来副産物の輸入に関する現行の規制は、規則（EU）1069/2009および実施文書規則（EU）142/2011に規定されています。

FBS は世界中で収集された製品であり、主な収集は米国、オーストラリア、ニュージーランド、カナダ、中央アメリカ、南アメリカ、ヨーロッパに集中しています。

グローバル販売

2012年の情報源によると、年間約60万リットルが製造されており、その3分の1が適正製造基準（GMP）の下で医薬品として適していると推定されています。1リットルの血清を生産するには、1～3個の胎児が必要です。[ 14 ] 2018年には、FBSの年間生産量は80万リットルと推定されました。[ 15 ]これらのうち、20万リットルが米国で生産されると推定されています。[ 16 ]無血清の代替品への関心が高まっているにもかかわらず、バイオ医薬品研究とワクチン製造における重要な役割のために、FBSの需要は依然として高いままです。しかし、血清生産のためだけに牛を飼育することは経済的に不可能であるため、血清は依然としてほぼ専ら副産物として生産されています。FBS 1リットルの市場価格は約250ドルです。[ 14 ] [ 17 ]

代替品

FBS の代替として提案されているものは次のとおりです。

参照

参考文献

  1. ^ a b c Van der Valk、J.;ブルナー、D.デ・スメット、Ｋ．フェックス・スヴェニングセン、Å。オネゲル、P.クヌーセン、L.E; Gstraunthaler、G. (2004)。 「ウシ胎児血清の人道的な収集と無血清細胞培養の可能性」。試験管内毒性学。18 (1): 1–12 .土井: 10.1016/j.tiv.2003.08.009。hdl : 1874/12164。PMID  14630056。
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